低輪廓、表面安裝電磁部件組件以及制造方法
【專利摘要】一種例如功率電感器的小尺寸表面安裝電磁部件包括并排設(shè)置并具有相對(duì)的縱向側(cè)壁的第一和第二磁芯片。線圈繞組包括容納在部件的相對(duì)的縱向側(cè)壁的豎直槽中的豎直腿。嵌入凹面部分設(shè)置在第一和第二磁芯片的頂面并且容納線圈繞組的主繞組部分。表面安裝端片在第一和第二磁芯片二者的底面延伸。
【專利說(shuō)明】低輪廓、表面安裝電磁部件組件以及制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及電磁部件例如電感器，并且尤其涉及用于電路板應(yīng)用的小型化、表面安裝功率電感器部件。

【背景技術(shù)】
[0002]功率電感器用于電源管理應(yīng)用設(shè)備和給電子設(shè)備的主機(jī)供電的電路板上的電源管理電路，包括但并不需局限于手持電子設(shè)備。功率電感器被設(shè)計(jì)通過(guò)流經(jīng)一個(gè)或多個(gè)傳導(dǎo)線圈的電流來(lái)感應(yīng)磁場(chǎng)，并且通過(guò)與線圈相關(guān)的磁芯中磁場(chǎng)的產(chǎn)生來(lái)存儲(chǔ)能量。當(dāng)電流經(jīng)過(guò)線圈，功率電感器也向相應(yīng)的電氣電路返回存儲(chǔ)的能量，并且例如可以從快速開(kāi)關(guān)電源提供穩(wěn)定電力。
[0003]近來(lái)傾向于提供更大功率同時(shí)更小體積的電子設(shè)備對(duì)電子產(chǎn)業(yè)提出了許多挑戰(zhàn)。例如智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)設(shè)備、娛樂(lè)設(shè)備和便攜式計(jì)算機(jī)設(shè)備等(在此僅舉幾例)的電子設(shè)備，如今被廣大的越來(lái)越多的用戶所廣泛擁有和使用。這些設(shè)備具有令人印象深刻并且快速擴(kuò)展的特點(diǎn)，其允許這些設(shè)備與包括但并不局限于因特網(wǎng)的大量的通訊網(wǎng)絡(luò)相連，并且與其他電子設(shè)備相連。通過(guò)無(wú)線通訊平臺(tái)進(jìn)行快速信息交換而使用這些設(shè)備已成為可能，并且這些設(shè)備在商業(yè)應(yīng)用中已變得十分便利和受歡迎，同時(shí)也得到個(gè)人用戶的喜愛(ài)。
[0004]對(duì)于用于這些電子設(shè)備所需電路板的表面安裝部件的制造商，其挑戰(zhàn)是提供日益小型化的部件以減小這些部件在電路板上所占用的面積(有時(shí)也稱為部件的“覆蓋區(qū)域”)以及在平行于電路板平面方向上所占用的高度(有時(shí)也稱為部件的“輪廓”)。通過(guò)減小覆蓋區(qū)域和輪廓，用于裝配電子設(shè)備的電路板尺寸能夠減少和/或電路板上的部件密度能夠增加，此時(shí)可以減小電子設(shè)備自身的尺寸或者在相同尺寸下提高設(shè)備的性能。小型化電子部件對(duì)于處于高度市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中的電子部件生產(chǎn)者，在費(fèi)效比方面引用了大量的顯示挑戰(zhàn)。所以對(duì)于電子設(shè)備的生產(chǎn)者，降低制造部件的成本已變得具有更大的現(xiàn)實(shí)意義。大量使用中對(duì)部件的高數(shù)量需求，對(duì)電子部件裝配的部件制造的費(fèi)用減少具有十分重要的意義。
[0005]為了滿足對(duì)電子設(shè)備特別是手持設(shè)備不斷增加的需求，每一代電子設(shè)備不僅僅需要更小，并且需要更強(qiáng)的功能特性和能力。因此，電子設(shè)備必須成為日益高功率的設(shè)備。對(duì)于一些類型的部件，例如提供能量存儲(chǔ)和調(diào)節(jié)功能的磁部件，當(dāng)持續(xù)減少已經(jīng)十分小的部件的尺寸時(shí)，滿足增大的能量需求成為一種挑戰(zhàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明揭示了一種電磁部件組件，它包括:具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁的第一磁芯片；具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁的第二磁芯片；獨(dú)立于第一和第二磁芯片提供的預(yù)成型線圈繞組，線圈繞組具有第一水平延伸表面安裝端片和第一豎直腿；其中至少第一和第二磁芯片中的一個(gè)具有形成在縱向側(cè)壁中的第一豎直槽，第一豎直腿容納在第一豎直槽中并且第一表面安裝端片在第一和第二磁芯片的底面上延伸。該部件可為功率電感器。
[0007]可選的，第一和第二磁芯片可被并排設(shè)置，二者各自的縱向側(cè)壁互相面對(duì)。第一和第二磁芯片中至少一個(gè)可具有形成在縱向側(cè)壁中的第二豎直槽，并且第二豎直槽可與第一豎直槽分隔開(kāi)。第一和第二磁芯片中至少一個(gè)的頂面可具有一在第一和第二豎直槽之間延伸的嵌入凹面。線圈繞組可進(jìn)一步包括主繞組部分，其被接納在嵌入凹面中。第一和第二磁芯片中至少一個(gè)的頂面的每一個(gè)可具有嵌入凹面；部分的主繞組部分的一部分可被部分地容納在第一磁芯片的嵌入凹面中；并且主繞組部分的余下部分可被部分地容納在第二磁芯片的嵌入凹面中。主繞組部分可暴露在第一磁芯片的頂面上也可暴露在第二磁芯片的頂面上。
[0008]并且可選的，第一和第二磁芯片的每個(gè)縱向側(cè)壁可具有第一豎直槽；第一豎直腿可被部分容納在第一磁芯片的第一豎直槽中；并且第一豎直腿可被部分容納在第二磁芯片的第一豎直槽中。線圈繞組可進(jìn)一步包括第二豎直腿和第二表面安裝端片。第二表面安裝端片可與第一表面安裝端片相反延伸。第一和第二磁芯片可具有形成在縱向側(cè)壁中的第一豎直槽和第二豎直槽；第一和第二豎直槽可相互分隔；線圈繞組的第一豎直腿可被容納在第一和第二磁芯片的第一豎直槽中；并且線圈繞組的第二豎直腿可被容納在第一和第二磁芯片的第二豎直槽中。
[0009]并且可選的，第一和第二磁芯片中至少一個(gè)可包括形成在縱向側(cè)壁中的嵌入面，并且當(dāng)?shù)谝缓偷诙判酒⑴旁O(shè)置且第一和第二磁芯片各自的縱向側(cè)壁相面對(duì)時(shí)，嵌入面可形成物理間隙。第一和第二磁芯片可進(jìn)一步包括垂直于縱向側(cè)壁延伸的橫向側(cè)壁，第一和第二磁芯片的橫向側(cè)壁聯(lián)合限定部件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸。第一端片可完全穿過(guò)部件的長(zhǎng)度尺寸延伸。
[0010]同樣公開(kāi)了一種電磁部件組件的制造方法。該方法包括:提供具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁的第一磁芯片；提供具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁的第二磁芯片；其中至少第一和第二磁芯片中的一個(gè)具有形成在縱向側(cè)壁中的第一豎直槽；提供獨(dú)立于第一和第二磁芯提供的預(yù)成型線圈繞組，線圈繞組具有第一水平延伸表面安裝端片和第一豎直腿；并且在第一豎直槽中容納第一豎直腿以及在第一和第二磁芯片的底面上延伸第一表面安裝端板。部件可由權(quán)利要求16的方法形成，并且該部件可為功率電感器。
[0011]可選的，該方法還可包括并排設(shè)置第一和第二磁芯片，二者各自的縱向側(cè)壁互相面對(duì)。第一和第二磁芯片中至少一個(gè)的頂面可具有在第一和第二豎直槽之間延伸的嵌入凹面，線圈繞組可進(jìn)一步包括主繞組部分，并且該方法可進(jìn)一步包括將主繞組部分接納在嵌入凹面中。第一和第二磁芯片中至少一個(gè)的頂面的每一個(gè)還可具有嵌入凹面，并且該方法可進(jìn)一步包括:將一部分的主繞組部分部分地接納在第一磁芯片的嵌入凹面中，并且將主繞組部分的余下部分部分地接納在第二磁芯片的嵌入凹面中。該方法可包括將主繞組部分暴露在第一磁芯片的頂面上以及第二磁芯片的頂面上。
[0012]并且可選的，第一和第二磁芯片的每個(gè)縱向側(cè)壁可包括第一豎直槽，并且該方法可包括:將第一豎直腿部分地接納在第一磁芯片的第一豎直槽中，并且將第一豎直腿部分地接納在第二磁芯片的第一豎直槽中。
[0013]線圈繞組可包括第二豎直腿和第二表面安裝端片，其中第二表面安裝端片沿與第一表面安裝端片相反的方向延伸，其中第一和第二磁芯片包括形成在縱向側(cè)壁中的第一豎直槽和第二豎直槽，第一和第二豎直槽相互分隔開(kāi)，并且該方法可包括:將線圈繞組的第一豎直腿接納在第一和第二磁芯片的每一個(gè)的第一豎直槽中，并且將線圈繞組的第二豎直腿接納在第一和第二磁芯片的每一個(gè)的第二豎直槽中。
[0014]第一和第二磁芯片中至少一個(gè)可包括形成在縱向側(cè)壁中的嵌入面，并且該方法可包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙判酒⑴旁O(shè)置且第一和第二磁芯片各自的縱向側(cè)壁相面對(duì)時(shí)，利用嵌入面形成物理間隙。
[0015]第一和第二磁芯片的每一個(gè)可進(jìn)一步包括垂直于縱向側(cè)壁延伸的側(cè)壁，第一和第二磁芯片的側(cè)壁聯(lián)合限定部件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸。并且該方法還包括完全穿過(guò)部件的長(zhǎng)度尺寸延伸第一端片。
[0016]還公開(kāi)了一種電磁部件組件，包括:具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁的第一磁芯片；具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁的第二磁芯片；以及獨(dú)立于第一和第二磁芯片的每一個(gè)形成的預(yù)成型線圈繞組，線圈繞組具有一對(duì)水平延伸表面安裝端片，一對(duì)分別從該對(duì)表面安裝端片向上延伸的豎直腿，以及在該對(duì)豎直腿之間延伸的主繞組部分；其中第一和第二磁芯片具有形成在縱向側(cè)壁中的第一豎直槽和第二豎直槽；其中成對(duì)的豎直腿接納在每個(gè)第一和第二磁芯片每一個(gè)的第一豎直槽和第二豎直槽中；其中該對(duì)表面安裝端板在第一和第二磁芯片的底面上延伸；并且其中主繞組部分在第一和第二磁芯片的頂面上延伸。
[0017]可選的，第一和第二磁芯片的頂面可具有嵌入凹面，主繞組部分被接納在嵌入凹面中。第一和第二磁芯片的縱向側(cè)壁中至少一個(gè)可包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙判酒目v向側(cè)壁拉靠在一起時(shí)形成物理間隙的嵌入面。部件可以是功率電感器。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]參照以下附圖來(lái)描述非限制和非窮舉的實(shí)施例，其中除非另有說(shuō)明，類似的附圖標(biāo)記指代所有各個(gè)附圖中的類似部件。
[0019]圖1是例如功率電感器部件的表面安裝電磁部件的第一示例實(shí)施例的俯視圖。
[0020]圖2是圖1中電磁芯部件的第一示例磁芯片的俯視圖。
[0021]圖3是用于圖1中電磁芯部件的示例線圈繞組的俯視圖。
[0022]圖4是圖1中電磁芯部件的第二示例磁芯片的俯視圖。
[0023]圖5是圖1中第一磁芯片的另一俯視圖。
[0024]圖6是例如功率電感器部件的表面安裝電磁部件的第二示例實(shí)施例的俯視圖。
[0025]圖7是圖6中電磁芯部件的第一示例磁芯片的俯視圖。
[0026]圖8是用于圖6中電磁芯部件的示例線圈繞組的立體圖。
[0027]圖9是圖6中電磁芯部件的第二示例磁芯片的立體圖。
[0028]圖10是圖6所示部件的底部立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下將描述用于更大電流和功率的應(yīng)用的本發(fā)明電磁部件的組件和結(jié)構(gòu)示例實(shí)施例，這些應(yīng)用具有低輪廓(型面高度)，若采用現(xiàn)有技術(shù)將難以實(shí)現(xiàn)，盡管不是不可能。例如功率電感器部件的電磁部件和裝置相比于其他已知的小型化功率電感器結(jié)構(gòu)可同樣減少制造費(fèi)用。與描述的設(shè)備相應(yīng)的制造方法和步驟一部分是顯而易見(jiàn)的，一部分在下面特別的予以描述，但是無(wú)需進(jìn)一步解釋，也相信這些沒(méi)有超出本領(lǐng)域的范圍。
[0030]圖1是表面安裝、電磁部件100的第一示例實(shí)施例的俯視圖。如下所述，部件100構(gòu)成功率電感器部件，然而其他類型的電磁部件通過(guò)如下的教導(dǎo)也可獲得相關(guān)益處，這些其他類型的電磁部件包括但不局限于不是功率電感器的電感器部件，以及還包括變壓器部件。
[0031]如圖1所不，部件100主要包括由第一磁芯片(磁芯件)104和第二磁芯片(磁芯件)106形成的磁芯102。線圈繞組108容納在第一和第二磁芯片104、106的各自部分中。組合起來(lái)時(shí)，磁芯片104、106在例如是笛卡爾坐標(biāo)系的X軸的第一維度上形成了磁芯102的整個(gè)長(zhǎng)度L。每個(gè)磁芯片104、106還具有沿垂直于第一軸的第二維度(例如是笛卡爾坐標(biāo)系的y軸)測(cè)量的寬度W以及沿垂直于第一和第二軸的第三維度(例如是笛卡爾坐標(biāo)系的z軸)測(cè)量的高度H。如圖1的示例所示，尺寸L和W比H要大得多，因此當(dāng)部件100在x-y平面中的電路板110上表面安裝時(shí)，部件100在z軸方向具有小的高度尺寸H，便于采用電路板110來(lái)提供小型的電子設(shè)備。然而，線圈繞組108相對(duì)較大，并且在x-y平面中由磁芯片104、106組合構(gòu)成的磁芯102的長(zhǎng)度L和寬度W使得部件能夠承受超過(guò)現(xiàn)有電磁部件結(jié)構(gòu)的限制的更高的電流、更大功率的應(yīng)用。
[0032]圖2和圖5是第一示例磁芯片104的俯視圖，其中展示了更多的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。圖4顯不了第二不例磁芯片106,在替換實(shí)施例中具有與第一磁芯片104相似的結(jié)構(gòu)。
[0033]如圖2、4和5所示，磁芯片104和106每個(gè)都通常包括由軟磁顆粒材料采用已知的技術(shù)制成的磁體120，例如模制粒狀的磁顆粒生產(chǎn)得到期望的形狀。用于制作磁芯片104和106的軟磁粉末顆粒可以包括鐵氧體顆粒、鐵顆粒、鐵硅鋁(Sendust)顆粒、鎳鑰鐵(MPP)顆粒、鎳鐵(HighFlux)顆粒、鐵娃合金(Megaflux)顆粒、鐵基無(wú)定形粉末顆粒、鈷基無(wú)定形粉末顆粒以及本領(lǐng)域中已知的其它適合的材料。如果需要，也可結(jié)合采用這些磁粉末顆粒材料。磁粉末顆粒能夠采用已知的方法和技術(shù)得到。磁粉末顆?？捎山^緣材料覆蓋，如此磁芯片104和106的磁體120具備所謂的分布間隙特性。
[0034]每個(gè)磁芯片104和106中的每個(gè)磁體120形成為大致矩形結(jié)構(gòu)，具有大致平面的頂面122和與頂面相對(duì)的、大致平面的相對(duì)面124。每個(gè)面122和124平行于圖1中x-y平面并且平行于電路板110的主表面延伸。每個(gè)磁芯片104和106的每個(gè)磁體120進(jìn)一步包括大致平面并相對(duì)的橫向的側(cè)壁126和128，側(cè)壁126和128互連頂面122和底面124，具有在圖1的X、z平面中的相應(yīng)的尺寸L1和L2和尺寸H，并且垂直于圖1中示出的電路板110的主表面延伸。每個(gè)磁芯片104和106的磁體120還具有互連頂面和底面的相對(duì)的縱向側(cè)壁130和132，其具有在圖1中的y、z平面中的相應(yīng)的尺寸W和H，并且同樣垂直于圖1中電路板110的主表面延伸。
[0035]如示例所示，每個(gè)磁芯片的縱向側(cè)面132的表面基本是平坦和平面的，但是相對(duì)的縱向側(cè)壁130的表面是有特定輪廓的(形成輪廓形狀的)。而且，如示例所示，每個(gè)磁芯片104和106的底面124是大致平坦的，但是頂面122是有特定輪廓的。頂面122和縱向側(cè)壁130中的輪廓形狀依此鄰接以容納下面描述的線圈繞組108。
[0036]如圖2和5所示，頂面122包括嵌入凹面134，其高度小于頂面122剩余部分的高度H。嵌入面134相鄰于縱向側(cè)壁130延伸，其可從縱向側(cè)壁130接近，但是與橫向側(cè)壁126和128的每一個(gè)相隔。面134從頂面122凹入,但大致平行于頂面122延伸，以容納線圈繞組108的部分。
[0037]同樣示于圖5中，縱向側(cè)壁130包括沿大致平行于橫向側(cè)壁126、128的方向延伸的豎直槽138、140，這些槽限定凹面134的側(cè)端。也就是說(shuō)，槽在垂直于縱向側(cè)壁130的表面的方向上延伸一個(gè)距離，該距離大致等于凹面134在相應(yīng)方向上測(cè)量的相應(yīng)距離。
[0038]圖5中示例所示，磁芯片104的縱向側(cè)壁130還具有在豎直槽138和140之間延伸的嵌入面142。嵌入面142相對(duì)縱向側(cè)壁130的外表面稍微向內(nèi)分隔開(kāi)。換言之，當(dāng)縱向側(cè)壁130的外表面從相對(duì)的縱向側(cè)壁132延伸出距離LI，嵌入面142從相對(duì)的縱向側(cè)壁132延伸的距離則小于LI。同樣的，嵌入面142在實(shí)施例中圖1的y_z平面中延伸，其延伸所處的平面相對(duì)側(cè)壁130的外表面的y-ζ平面偏移。當(dāng)部件100如下所述裝配時(shí)，嵌入面142在磁芯102中產(chǎn)生物理間隙，可提高在特定應(yīng)用中的部件100的存儲(chǔ)能量。
[0039]圖3是圖1中部件100的示例線圈繞組108的俯視圖。線圈繞組108可相對(duì)磁芯片104和106獨(dú)立地形成和構(gòu)造，并且無(wú)需任何部分的進(jìn)一步塑造可成為最終部件。線圈繞組108有時(shí)被稱為預(yù)成型線圈，其不同于當(dāng)制作部件時(shí)覆蓋或圍繞磁芯片的外表面彎曲、成形或其他構(gòu)成形式形成最終形狀的線圈繞組。預(yù)成型線圈是有利的，因?yàn)閲@磁芯片的外表面彎曲、成形線圈會(huì)使得易碎的磁芯片破裂并且對(duì)構(gòu)造設(shè)備的性能和可靠性是有害的。這是磁芯片變得更加小型化以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電子設(shè)備需求的特別之處。由于磁芯片104、106采用了預(yù)成型線圈繞組108，其比現(xiàn)有技術(shù)中具有非預(yù)成型線圈繞組的部件在z軸上測(cè)量方向上更薄。
[0040]如圖3所示，線圈繞組108可由導(dǎo)電材料或?qū)щ姾辖鹌瞥?。線圈繞組108可如圖所示構(gòu)成，它包括大致水平的第一表面安裝端片150、沿端片150的近端向上延伸的第一豎直腿152、沿垂直于豎直腿152并且大致平行于第一端片150的平面延伸的水平主繞組部分154、沿主繞組部分向下延伸并大致平行于第一豎直腿152的第二豎直腿156、以及從第二豎直腿156延伸的大致水平的第二表面安裝端片158。表面安裝端片150、158從豎直片152,156沿相反方向互相遠(yuǎn)離延伸，并且互相大致共面延伸。主繞組部分154大致平行于表面安裝端片150、158的平面延伸，但相對(duì)其隔開(kāi)。在示例實(shí)施例中示出的線圈繞組154不具備一完整的圈，但由于其相對(duì)的尺寸，在使用中為部件100提供了足夠的感應(yīng)系數(shù)。
[0041]線圈繞組108由在H維度(圖1中z平面)上測(cè)量的相對(duì)薄的導(dǎo)電材料制成，然而在L和W維度(圖1中x、y平面)上具有相對(duì)大的尺寸。大的L和W尺寸為線圈繞組提供了增大的橫截面積，從而降低使用中部件100的直流阻抗。在多種現(xiàn)有電磁部件中，有普遍的為小型化部件提供越來(lái)越小的線圈的趨勢(shì)，然而在部件100中，線圈繞組108尺寸的顯著提高被發(fā)現(xiàn)是有利的。
[0042]圖4示出了第二磁芯片106，如上所述，與磁芯片104 (圖2和5)結(jié)構(gòu)上相似。類似于磁芯片104，磁芯片106具有形成輪廓形狀的頂面122，形成輪廓形狀的頂面122包括嵌入凹面134。豎直槽138、140也如前所述在磁芯片104中構(gòu)成限定嵌入凹面134的側(cè)端。然而，與磁芯片104不一樣的,在本實(shí)施例中，磁芯片106在縱向側(cè)壁130中不具備嵌入面142。同樣的，在描述的示例實(shí)施例中，在磁芯片104、106的形狀上稍有不同。然而，這不需要應(yīng)用至所有實(shí)施例中。預(yù)期在其他實(shí)施例中磁芯片104、106可具有相同的形狀，并且同樣的，在其他實(shí)施例中磁芯片104、106可形成具有或不具有上述的嵌入面142。
[0043]為裝配部件100，磁芯片104、106在線圈繞組108的任一側(cè)上并排設(shè)置。磁芯片104、106和線圈繞組108是相互配合，因此線圈繞組108的豎直腿152部分地在磁芯片104的豎直槽140中延伸，部分地在磁芯片106的豎直槽138中延伸。同樣的，線圈繞組108的豎直腿156部分地在磁芯片104的豎直槽138中延伸，部分地在磁芯片106的豎直槽140中延伸。磁芯片104、106向?qū)Ψ揭苿?dòng)或靠近,此時(shí)線圈繞組108的豎直腿152、156處于磁芯片104,106的槽138、140中，直到如圖1所示縱向側(cè)壁130互相鄰接。當(dāng)磁芯片104,106裝配于線圈繞組108上時(shí)，線圈繞組108的主繞組部分154位于磁芯片104、106的嵌入凹面134中。由于磁芯片104具有嵌入面142并且還由于磁芯片106不具有嵌入面142，當(dāng)磁芯片104、106的縱向側(cè)壁130如圖1所示置于一起時(shí)，在磁芯片104的嵌入面142和磁芯片106的縱向側(cè)壁130之間、正好在主繞組部分154的下方、產(chǎn)生了一個(gè)間隙。如上所述，該間隙提高了部件100在使用中的能量存儲(chǔ)，并且對(duì)于功率電感器應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
[0044]在所示實(shí)施例中，各個(gè)磁芯片104、106中容納了線圈繞組108的每個(gè)豎直腿152、156的大約一半以及主繞組部分154的大約一半。主繞組部分154暴露在各個(gè)磁芯片104和106的頂面122上，豎直腿152、156鎖定在磁芯片104和106的槽中，并且表面安裝端片150、158在每個(gè)磁芯片104、106的底面124上延伸。如圖中示例所示，磁芯片104、106的長(zhǎng)度L1和L2是相等的，并且相結(jié)合形成了圖1中所示部件100的整個(gè)長(zhǎng)度L。然而在其他實(shí)施例中，每個(gè)磁芯片104、106的長(zhǎng)度L1和L2不需要相等。
[0045]如圖1所示，每個(gè)表面安裝端片150、158在磁芯片104、106的兩個(gè)底面124的部分上延伸。更進(jìn)一步的，每個(gè)表面安裝端片150、158大約一半在磁芯片104的底面124上延伸，同時(shí)每個(gè)表面安裝端片150、158的另一半在磁芯片106的底面124上延伸。雖然示出了示例線圈繞組108和端片150、158的設(shè)置，但是其他設(shè)置方案也是可行的。
[0046]與現(xiàn)有技術(shù)中磁芯互相垂直堆疊、其中夾置線圈的部件設(shè)置相比，部件100中磁芯片104、106并排設(shè)置使得部件更小。在共同平面中磁芯片104、106的并排設(shè)置便于使用更大線圈繞組150，從而在更大容量、更大電流應(yīng)用中具有更好性能。
[0047]圖6是表面安裝電磁部件200的第二示例實(shí)施例的俯視圖，部件200在很多方面與前述的部件100類似。部件200包括由第一磁芯片204和第二磁芯片206形成的磁芯202，并且線圈繞組208部分結(jié)合在第一磁芯片204中部分結(jié)合在第二磁芯片206中。
[0048]圖7示出了第一磁芯片204，可以看出其與前述的磁芯片104非常相似。圖9同樣的示出了第二磁芯片206，可以看出其與前述的磁芯片106非常相似。
[0049]圖8是用于圖6中電磁芯部件200的一個(gè)示例線圈繞組208的立體圖。線圈繞組208與前述的線圈繞組108類似，但是，其包括細(xì)長(zhǎng)的表面安裝端片210、212，取代圖3中所示部件100的較小的表面安裝端片150、158。當(dāng)部件裝配時(shí)，細(xì)長(zhǎng)表面安裝端片210、212跨越磁芯片204、206的聯(lián)合長(zhǎng)度L。
[0050]圖10是部件200的底部立體圖，示出了細(xì)長(zhǎng)表面安裝端片210、212穿過(guò)包括磁芯片204、206的部件200的整個(gè)長(zhǎng)度L延伸。圖10還示出了第一磁芯片204的嵌入面142限定的物理間隙220。
[0051]相比于前述的部件100，較大的表面安裝端片210、212提供了表面安裝至電路板110的較大的接觸面積。較大的接觸面積減小了使用中的部件200的直流阻抗(DCR)，甚至比部件100更小。降低DCR有利地提高了操作中的部件200的效率，并且與具有增大的DCR的設(shè)備操作相比，允許部件200在較低溫度下操作。
[0052]本發(fā)明聲稱的益處和優(yōu)點(diǎn)相信已在所披露的示例實(shí)施例中進(jìn)行了充分的描述。
[0053]此書(shū)面描述使用示例來(lái)披露包括最佳模式的本發(fā)明，并且還用于使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能實(shí)踐本發(fā)明，包括制造并使用任何設(shè)備或系統(tǒng)以及實(shí)施任何所包含的方法。本發(fā)明保護(hù)的范圍由權(quán)利要求限定，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可獲得的其他示例。如果它們的結(jié)構(gòu)元件與權(quán)利要求的文字描述并沒(méi)有不同，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字描述具有非實(shí)質(zhì)性不同的類似的結(jié)構(gòu)元件，這些其他示例沒(méi)有脫離本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁部件組件，包括: 第一磁芯片，所述第一磁芯片具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁； 第二磁芯片，所述第二磁芯片具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁；以及 預(yù)成型線圈繞組，所述預(yù)成型線圈繞組獨(dú)立于第一和第二磁芯片的每一個(gè)提供，線圈繞組具有第一水平延伸表面安裝端片和第一豎直腿； 其中所述第一磁芯片和第二磁芯片中的一個(gè)包括形成在縱向側(cè)壁中的豎直槽，第一豎直腿被接納在第一豎直槽中并且第一表面安裝端片在第一磁芯片和第二磁芯片的底面上延伸。
2.如權(quán)利要求1的電磁部件組件，其特征在于，第一磁芯片和第二磁芯片并排設(shè)置，第一磁芯片和第二磁芯片各自的縱向側(cè)壁互相面對(duì)。
3.如權(quán)利要求1的電磁部件組件，其特征在于，第一磁芯片和第二磁芯片中至少一個(gè)包括形成在縱向側(cè)壁中的第二豎直槽，并且第二豎直槽與第一豎直槽分隔開(kāi)。
4.如權(quán)利要求3的電磁部件組件,其特征在于,第一磁芯片和第二磁芯片中至少一個(gè)的頂面具有一在第一和第二豎直槽之間延伸的嵌入凹面。
5.如權(quán)利要求4的電磁部件組件，其特征在于，線圈繞組進(jìn)一步包括主繞組部分，所述主繞組部分被接納在嵌入凹面中。
6.如權(quán)利要求5的電磁部件組件,其特征在于,第一磁芯片和第二磁芯片中至少一個(gè)的頂面的每個(gè)具有嵌入凹面， 其中主繞組部分的一部分被部分地接納在第一磁芯片的嵌入凹面中，以及 其中主繞組部分的余下部分被部分地接納在第二磁芯片的嵌入凹面中。
7.如權(quán)利要求5的電磁部件組件，其特征在于，主繞組部分暴露在第一磁芯片的頂面上并且暴露在第二磁芯片的頂面上。
8.如權(quán)利要求2的電磁部件組件，其特征在于， 第一磁芯片和第二磁芯片的每個(gè)縱向側(cè)壁包括第一豎直槽， 其中第一豎直腿被部分容納在第一磁芯片的第一豎直槽中，并且 其中第一豎直腿被部分容納在第二磁芯片的第一豎直槽中。
9.如權(quán)利要求8的電磁部件組件，其特征在于，線圈繞組進(jìn)一步包括第二豎直腿和第二表面安裝端片。
10.如權(quán)利要求9的電磁部件組件，其特征在于，第二表面安裝端片在與第一表面安裝端片相反的方向延伸。
11.如權(quán)利要求9的電磁部件組件，其特征在于，每個(gè)第一磁芯片和第二磁芯片具有形成在縱向側(cè)壁中的第一豎直槽和第二豎直槽，第一豎直槽和第二豎直槽相互分隔開(kāi)，并且 其中線圈繞組的第一豎直腿被容納在第一磁芯片和第二磁芯片的每一個(gè)的第一豎直槽中，并且 其中線圈繞組的第二豎直腿被容納在第一和第二磁芯片的每一個(gè)的第二豎直槽中。
12.如權(quán)利要求2的電磁部件組件,其特征在于,第一磁芯片和第二磁芯片中至少一個(gè)包括形成在縱向側(cè)壁中的嵌入面，并且當(dāng)?shù)谝淮判酒偷诙判酒⑴旁O(shè)置且第一磁芯片和第二磁芯片各自的縱向側(cè)壁彼此面對(duì)時(shí)，嵌入面形成物理間隙。
13.如權(quán)利要求1的電磁部件組件，其特征在于，第一磁芯片和第二磁芯片進(jìn)一步包括垂直于縱向側(cè)壁延伸的橫向側(cè)壁，第一和第二磁芯片的橫向側(cè)壁聯(lián)合限定部件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸。
14.如權(quán)利要求13的電磁部件組件，其特征在于，第一端片完全穿過(guò)部件的長(zhǎng)度尺寸延伸。
15.一種電磁部件組件的制造方法包括: 提供具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁的第一磁芯片； 提供具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁的第二磁芯片； 其中至少第一磁芯片和第二磁芯片中的一個(gè)包括形成在縱向側(cè)壁中的豎直槽； 提供獨(dú)立于第一磁芯片和第二磁芯的每一個(gè)提供的預(yù)成型線圈繞組，線圈繞組具有第一水平延伸表面安裝端片和第一豎直腿；并且 在第一豎直槽中接納第一豎直腿以及使第一表面安裝端片在第一磁芯片和第二磁芯片的底面上延伸。
16.如權(quán)利要求15的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括并排設(shè)置第一磁芯片和第二磁芯片，第一磁芯片和第二磁芯片各自的縱向側(cè)壁互相面對(duì)。
17.如權(quán)利要求15的方法，其特征在于， 其中第一磁芯片和第二磁芯片中至少一個(gè)的頂面具有在第一豎直槽和第二豎直槽之間延伸的嵌入凹面， 其中線圈繞組進(jìn)一步包括主繞組部分，該方法進(jìn)一步包括將主繞組部分容納在嵌入凹面中。
18.如權(quán)利要求17的方法，其特征在于，第一磁芯片和第二磁芯片中至少一個(gè)的頂面的每一個(gè)還可包括嵌入凹面，并且該方法可進(jìn)一步包括: 將主繞組部分的一部分部分地接納在第一磁芯片的嵌入凹面中，并且 將主繞組部分的余下部分部分地接納在第二磁芯片的嵌入凹面中。
19.如權(quán)利要求18的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將主繞組部分暴露在第一磁芯片和第二磁芯片的頂面上。
20.如權(quán)利要求16的方法,其特征在于,第一磁芯片和第二磁芯片的每個(gè)縱向側(cè)壁包括第一豎直槽，并且該方法包括: 將第一豎直腿部分地接納在第一磁芯片的第一豎直槽中，并且 將第一豎直腿部分地接納在第二磁芯片的第一豎直槽中。
21.如權(quán)利要求20的方法，其特征在于，線圈繞組進(jìn)一步包括第二豎直腿和第二表面安裝端片，其中第二表面安裝端片沿與第一表面安裝端片相反的方向延伸，其中第一磁芯片和第二磁芯片中的第一個(gè)包括形成在縱向側(cè)壁中的第一豎直槽和第二豎直槽，第一豎直槽和第二豎直槽相互分隔開(kāi)，并且該方法包括: 將線圈繞組的第一豎直腿容納在第一磁芯片和第二磁芯片的每一個(gè)的第一豎直槽中，并且 將線圈繞組的第二豎直腿容納在第一磁芯片和第二磁芯片的第每一個(gè)的第二豎直槽中。
22.如權(quán)利要求16的方法,其特征在于,第一磁芯片和第二磁芯片中至少一個(gè)包括形成在縱向側(cè)壁中的嵌入面，該方法包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙判酒⑴旁O(shè)置且第一磁芯片和第二磁芯片各自的縱向側(cè)壁相面對(duì)時(shí)，利用嵌入面形成物理間隙。
23.如權(quán)利要求16的方法,其特征在于,第一磁芯片和第二磁芯片的每一個(gè)進(jìn)一步包括垂直于縱向側(cè)壁延伸的橫向側(cè)壁，第一磁芯片和第二磁芯片的側(cè)壁聯(lián)合限定部件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸，該方法包括完全穿過(guò)部件的長(zhǎng)度尺寸延伸第一端片。
24.—種電磁部件組件，包括: 第一磁芯片，所述第一磁芯片具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁； 第二磁芯片，所述第二磁芯片具有頂面、相對(duì)于頂面的底面以及連接頂面和底面的縱向側(cè)壁； 預(yù)成型線圈繞組，所述預(yù)成型線圈繞組獨(dú)立于第一磁芯片和第二磁芯形成，線圈繞組包括一對(duì)水平延伸表面安裝端片、從該對(duì)表面安裝端片向上延伸的一對(duì)豎直腿、以及在該對(duì)豎直腿之間延伸的主繞組部分； 其中第一磁芯片和第二磁芯片中的每一個(gè)包括形成在縱向側(cè)壁中的第一豎直槽和第二豎直槽； 其中成對(duì)的豎直腿被接納在第一磁芯片和第二磁芯片的第一豎直槽和第二豎直槽中； 其中成對(duì)的表面安裝端片在第一磁芯片和第二磁芯片的底面上延伸；以及 其中主繞組部分在第一磁芯片和第二磁芯片的頂面上延伸。
25.如權(quán)利要求24的電磁部件組件，其特征在于，第一磁芯片和第二磁芯片的頂面具有嵌入凹面，主繞組部分被接納在嵌入凹面中。
26.如權(quán)利要求25的電磁部件組件,其特征在于,第一磁芯片和第二磁芯片的縱向側(cè)壁中至少一個(gè)包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙判酒目v向側(cè)壁拉靠在一起時(shí)形成物理間隙的嵌入面。
27.如權(quán)利要求21的電磁部件組件，其特征在于，該部件為功率電感器。
28.由權(quán)利要求16的方法形成的部件。
29.如權(quán)利要求28的部件，其特征在于，該部件為功率電感器。
30.如權(quán)利要求1的電磁部件組件，其特征在于，該部件為功率電感器。
【文檔編號(hào)】H01F27/28GK104282411SQ201310381398
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】周鄧燕, 顏毅鵬, R·J·博格特, B·埃利奧特 申請(qǐng)人:庫(kù)柏技術(shù)公司